两个巨大的黑洞咆哮着,在它们周围雕刻出巨大的空洞
一篇关于两个巨大的黑洞在仙女座星系中心碰撞融合,从而播下混沌的可能性。然而,正如你所料,它们不需要碰撞就能制造麻烦。它们是超大质量黑洞。麻烦无处不在。什么可能会让你大吃一惊,他们是怪物。他们咆哮。
距离地球40亿光年的地方有一个名为RBS 797的星系团,这是数百个星系的集合,都围绕着它们共同的质心运行。在那个中心是一个星系,它比其他星系更大更亮,毫无疑问,它是落入星系团引力中心的物质的恩人……这包括星系本身,它们向内移动,碰撞,并与位于星系团中心的不断增长的星系融合。
我们知道所有大星系的中心都是大黑洞,质量是太阳的数百万或数十亿倍。这对于位于星系团中心的星系来说更是如此;同样,因为它正好位于星团的质量中心,所有的东西都落在那里,包括其他星系和它们自己的黑洞。
这个星系已经被认为是活跃的,也就是说,黑洞积极地以物质为食。这种物质落入一个扁平的吸积盘,围绕着怪物旋转,摩擦使它变得非常热。有时,锁定在圆盘中的磁场也会在中心产生一个漩涡,如此强大的磁场可以聚集和集中难以想象的力量,将物质从中心喷出并向相反的方向远离黑色嚎叫,双胞胎龙卷风或大炮向太空发射。
这些喷流,就像它们的名字一样,非常强大,可以在黑洞周围的星系中的星际物质中雕刻出巨大的空洞。这是在统治苏格兰皇家银行797的大星系中看到的,气体中的两个巨大的洞被喷流强行打开。钱德拉X射线天文台首次在X射线中探测到它们;腔壁上的气体被射流猛烈撞击,加热到数百万度,在高能光中发光。
但随后使用甚大阵列的无线电观测——射流最亮的地方——显示出一些奇怪的东西:有明显的射流吹入两个空腔的迹象,而且无线电发射指向与另外两个空腔近 90° 的方向。怀疑这些也可能是射电喷流,钱德拉进行了更深入的观测,果然发现了另一对空腔,位于第二对射流的轴线上,与第一对射流垂直。
这意味着什么?
有两种可能。第一个,也是更有可能的,是银河系中心有两个超大质量黑洞。一些无线电观测确实显示了相隔约250光年的两个致密能源;这可能来自两个黑洞。如果是这样的话,一个很可能是来自中央星系的原件,另一个来自最近被吃掉的星系。它正在向更大的黑洞坠落,并可能在10亿或20亿年后最终合并。
然而,与此同时,一些事件引发了大量气体涌入这两个黑洞。这些堆积成圆盘,触发每个圆盘发出射流——每个圆盘两个,总共四个——然后这些圆盘雕刻出空腔。用于测量空洞年龄的各种方法都集中在1000-5000万年,两组之间相差不超过1000万年。所以有可能它们是同时形成的,或者一组在另一组之后形成了1000万年。
当星系碰撞时,大量的气体和尘埃被抛来抛去,所以那里有大量的物质可以养活这些怪物,导致它们同时爆发。所以这一切都符合。
然而,还有第二种可能:只有一个黑洞,它喷出喷流,然后由于某些原因改变了它的方向,把它翻倒,然后它又爆发了。有可能与另一个星系发生碰撞,并且与其黑洞的合并可能会使更大的野兽重新定向,导致喷流以不同的角度喷出。通常这种重新定向需要很长时间,大约 2000 万年,因此研究所有这些的天文学家更加重视双黑洞场景。
这些空洞非常巨大,有几十万光年宽——比我们整个银河系还要大,有足够的空间。在像这样的尺度上,以气体和尘埃的形式推开可能是太阳质量数百万倍的能量,需要消耗令人毛骨悚然的能量。
但随后这些黑洞野兽掌握着大量的能量。仅仅凭借它们恶性重力的力量,它们不仅可以吸收大量材料,还可以创造可以撕掉更多材料的环境。
当这些怪物咆哮时,整个银河系都必须倾听。
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